1地質條件
庫區為斜板狀,地層包括中泥盆統郁江組砂巖、東崗嶺組灰巖、上泥盆統柳江組灰巖、頁巖等。地質上為中南部斜向,多數褶皺和斷層為南北向,與河流平行。因此,雖然庫區大部分位於可溶性碳酸鹽巖中,但蓄水後水庫周圍無頻繁滲漏區,且水庫地下水埋藏不深,地表水流豐富,是壹個良好的水庫。
2設計描述
2.1孔板設計
1)泄流方式的選擇重力壩的主要泄流方式有明流和孔口溢流。前者除了泄洪還能排除冰或其他漂浮物。閘門設置時,閘頂高程與正常高水位大致齊平,堰頂高程較低,可通過閘門開啟高度調節水位和流量,適用於大中型工程。因此,為了使水庫有更大的泄洪能力,設計采用了開式溢流。
2)溢流壩段總長度的確定初步確定墩厚,中墩厚d=7m,邊墩厚t=5.5m,故溢流壩段總長度B0為:B0 = n b+(n-1)D+2t = 5×12+(5-1)×。
3)閘門高度的確定=正常高水位-堰頂高程+(0.1 ~ 0.2)= 182-176+(0.1 ~ 0.2)= 6+(0.1 ~ 0.2)。
4)最終設計水頭的確定堰上最大水頭Hmax=校核洪水位-堰頂高程,即Hmax = 184.73-176 = 8.73米..最終確定的設計水頭HS =(75% ~ 95%)HMAX = 6.5475 ~ 8.2935m,即7.5m..
5)用堰流公式Q=σmmξB(2g)0.5H01.5校核溢流堰的泄流能力,計算結果為|(Q,-q)/q|
2.2排水孔設計
本次設計發電孔設計有壓孔,灌溉孔設計無壓孔,利用發電尾水供水。有壓排水孔的設計發電孔進口設置攔汙柵和事故閘門(兼作檢修閘門),出口設置工作閘門。洞口橫截面為圓形,洞口內襯鋼板。有四個發電孔* * *,是機組供水方式。
1)孔徑D的建議最大發電流量為87.687m3/s,* *有四個機組,按公式D=(4Q/πVp)0.5計算。其中:q為多個發電孔引出的流量,m/s;Vp為孔內允許流速,m/s,發電孔VP = 3m/s ~ 3.6m/s;則D =[87.687/3.14×3]~[87.687/3.14×3.6]= 3.05m ~ 2.785m,D=3m。
2)進水口形狀設計在進水口頂部采用橢圓曲線,方程為x2/a2+y2/b2=1,其中:a為橢圓的長半軸,當進水口為圓形時,a為圓孔直徑;對於矩形入口,頂部曲線A為孔高h,側部曲線A為孔寬b;b為橢圓短半軸,入口為圓形時,b = 0.3a對於矩形入口,頂曲線b = (1/3 ~ 1/4) a,側曲線b=a/5。這裏a=3,b=0.3a=1,那麽x/9+y=1。
3)在閘門和門槽進口處設置攔汙柵、平面事故閘門和平面工作閘門。事故門靠近上遊壩面布置,門槽為矩形門槽,尺寸為0.8m×0.5m
4)取水閘門後設置漸變段,漸變段采用圓角過渡,長度為(1.5 ~ 2.0) d,此處為5m。
5)出水口出口前采用1: 10的壓坡段,出口段為孔段的85% ~ 95%。由於孔截面面積A=π(D/2)2=7.065m2,所以出口截面面積為6.005m2 ~ 6.7165438。出口斷面為正方形,尺寸為2.5m×2.5m,面積Ac=6.25m
6)檢查泄放量泄放量根據管流公式Q=μAc(2gH)計算。式中,μ為流量系數;Ac為排水孔出口的截面積,m2;h是水庫水位和出口水位之間的高度差。若流量系數μ=0.85,則q = 0.85×6.25×(2×9.8×39)0.5 = 146.878 m3/s。
7)無壓排水孔設計灌溉孔的工作閘門布置在進水口處,工作閘門後孔口頂部擡高,形成自由面流。進水口的體型設計由進口曲線段、檢查門槽和壓坡段組成。入口曲線也采用1/4的橢圓曲線,後面是坡度為1: 5的直坡壓榨段,長度為6m。
3施工技術
3.1壩頂結構
1)閘門布置工作閘門布置在溢流壩段稍下遊,防止閘門部分開啟時水舌離開壩面形成負壓。閘門采用平面鋼閘門,閘門尺寸為5m×12m,工作閘門上遊設有檢修閘門,兩閘門之間的凈距為2m。
2)橋墩的墩頭上遊呈半圓形,下遊呈流線型。工作橋布置在上遊,頂高程取為非溢流壩高程,即176m,中墩厚7m,邊墩厚5.5m。溢流壩的分縫位於閘孔中間,所以沒有聯合墩。工作閘門0.532槽深1m,寬1m,檢修閘門槽深0.5m,寬0.8m。
3)導水墻邊墩向下遊延伸形成導水墻,其長度延伸至鼻坎末端。邊墩高度宜高於摻氣水深0.5m ~ 1.5m。直線段摻氣水深的估算公式為hb=h(1+ξv/100)。式中:H和hb為曝氣前後的水深,m;v為曝氣前計算斷面的平均流速,m/s;ξ為修正系數,壹般為1.0 ~ 1.4m/s,v >;20m/s,取較大值。則導水墻高度HB = 1.8×(1+1.4×22.887/100)= 2.377m,2.377+0.6=2.977m,導水墻需要拆分,間距為65447。
3.2壩縫和止水
1)橫縫垂直於壩軸線布置,縫距19m,縫寬2cm,內設止水。2)壩體設有兩道止水片和壹口防滲瀝青井。止水帶材質為銅,厚度為1.0mm,第壹道止水帶距離上遊壩面1.0m。兩個止水帶之間的距離為1m,中間有壹口直徑20cm的瀝青井。止水帶下部深入基巖30cm,與混凝土緊密嵌固,上部達到壩頂。3)縱向接頭為臨時接頭,接頭內有鍵槽。混凝土充分冷卻後,灌漿應在蓄水池註滿水之前進行。縱縫與壩面垂直,縫距20cm。4)水平施工縫混凝土澆築塊厚度為4m,縱縫兩側相鄰壩塊的水平縫錯開,上下兩層混凝土澆築間隔5d。澆築上層混凝土前,將下層混凝土鑿毛、沖洗幹凈,鋪2cm厚水泥砂漿。
3.3走廊系統
1)基礎廊道廊道底距大壩建基面4m,廊道底高程147m,上遊側(中心點)距上遊壩面4m;形似城門洞,底寬2米,高3.5米,內部上遊有排水溝,最低處有集水井。平行於壩軸線,廊道沿兩岸地形逐漸上升,坡度不大於40°。
2)從基礎廊道開始,大壩廊道沿壩高每18m設壹層,共兩層。底高程分別為161m和179m,呈城門洞形,其上遊側(中心點)距上遊壩面4m,底寬2m,高3m,左右岸各有壹個出口。
3.4大壩防滲和排水
1)壩體在最高水位以下的壩上遊面、溢流面和下遊面均為防滲,壩體防滲設施采用壹層2m厚具有抗滲性能的混凝土。
2)壩體排水距離大壩上遊面5m,沿壩軸線設置壹排垂直排水帷幕。管道內徑20cm,間距2.5m,管道上端接壩頂,下端接廊道,豎向布置。排水管采用無砂混凝土管。
3.5大壩混凝土強度等級
大壩混凝土應滿足強度、抗滲性、抗凍性、抗侵蝕性、抗侵蝕性、低熱性、抗裂性和硬化時體積減小的要求。為了合理使用材料,大壩混凝土可根據不同部位和工況采用不同的強度等級。上遊面厚度大於下遊面厚度,基礎混凝土(ⅳ區)厚度為0.1B(B為壩底寬度),不小於3.9m不同強度等級的混凝土之間應有良好的接觸帶。
3.6地基處理
1)壩基防滲處理基礎灌漿廊道內鉆有防滲帷幕和排水孔帷幕,其中心線分別距上遊壩踵3m和5m。防滲帷幕采用膨脹水泥漿作為灌漿材料,位置布置在靠近上遊壩面的壩基和兩岸。帷幕深度為10m~30m ~ 30m,河床較深,兩岸逐漸變淺。灌漿孔直徑80mm,方向垂直,孔距2m,設壹排。
2)壩基排水孔帷幕位於防滲帷幕下遊,向下遊傾斜,與灌漿帷幕夾角10,孔距3m,孔徑130mm,孔深10m ~ 15m,沿壩軸線布置壹排。
施工前必須對工程進行認真分析,根據工程的實際情況選擇最佳的施工方法。同時,施工時,施工管理人員必須協調安排,嚴格控制施工工藝,施工人員做好關鍵工序的質量控制和驗收,確保工程質量。
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